Sens seksu

Autor: Jan Piaseczny | 15 października, 2006

Dlaczego ewolucja wynalazła rozmnażanie płciowe?

Seks jest skomplikowany i nieekonomiczny, wraz z nim na świat przyszła zapisana w genach śmierć. A jednak 99,9% wszystkich stworzeń nie żyje w celibacie. Biolodzy ewolucyjni zastanawiają się, jak wytłumaczyć ten fenomen.
Seks oznacza ogromne zużycie energii, niebezpieczeństwo, a niekiedy nawet koniec egzystencji osobnika. Łososie podczas tarła zagładzają się na śmierć. Cietrzewie w miłosnym szale przestają uważać na drapieżniki czy myśliwych, lecz próbują kopulować nawet z podobnymi do samic manekinami. Samce małego australijskiego zwierzęcia, zwanego myszoworem, podczas godowych szaleństw zapadają na różne śmiertelne choroby i kończą życie – testosteron paraliżuje układ immunologiczny. Dlatego samce właściwie wszystkich gatunków są bardziej podatne na choroby – prawdopodobnie mają zbyt mało energii, aby przeznaczyć ją jednocześnie na produkcję męskiego hormonu i wspieranie układu odpornościowego. Od dawna wiedziano, że eunuchowie żyją dłużej. Niejeden starszy pan skonał rozkoszną śmiercią, usiłując zaspokoić swą namiętną wybrankę. Testosteron zaszumiał, serce nie wytrzymało…
Wspaniały ogon, jaskrawe upierzenie czy wielkie poroże przyprawiły już o zgubę niejednego pawia, rajskiego ptaka czy jelenia. A przecież samce wymienionych zwierząt wykształciły takie przeszkadzające w ucieczce przed drapieżcami ozdoby organizmu tylko w jednym celu – aby zaimponować samicom. Ozdoby, które przeszkadzają, mają przekonać partnerkę, że zalotnik jest nosicielem znakomitych genów, skoro mimo takich utrudnień zdołał przeżyć.
Miłosna śmierć znana jest u ponad 80 gatunków – samice skorpionów, komarów, a przede wszystkim pająków zjadają żywcem swych partnerów. Australijski pająk Latrodectus kocha się zawzięcie, nawet gdy partnerka konsumuje mu plecy. W ten sposób przekazuje więcej swego nasienia – aczkolwiek za cenę życia. Instynkt reprodukcji stał się silniejszy od woli przetrwania.
Seks rozwadnia geny. Potomstwo otrzymuje połowę genów ojca i połowę matki. A przecież zgodnie z zasadą biologii ewolucyjnej każda żywa istota powinna robić wszystko, aby przekazać swój garnitur genowy w komplecie. Z ewolucyjnego punktu widzenia seks jest kosztownym marnotrawstwem. Zagadkę stanowi wykreowanie samców, a więc także mężczyzn, którzy służą tylko jako dawcy spermy, lecz przecież nie rodzą dzieci.
Przez miliony lat jednokomórkowe organizmy z powodzeniem rozmnażały się bezpłciowo. Umierały na skutek zagłodzenia, zmian środowiskowych czy „nieszczęśliwych wypadków”, ale nie miały zaprogramowanej nieuniknionej śmierci w wyniku naturalnego procesu starzenia się. Nieunikniona zaprogramowana w genach śmierć pojawiła się dopiero miliard lat po powstaniu życia. Taki rodzaj śmierci pojawił się zapewne dopiero wtedy, gdy komórki podjęły eksperyment z rozmnażaniem płciowym. Bakteria reprodukująca się bez seksu może w sprzyjających warunkach dzielić się nieskończenie wiele razy – jest nieśmiertelna. Stworzenia seksualne – czy to słoń, człowiek, czy wiewiórka – nawet w najbardziej sprzyjającym środowisku muszą się zestarzeć i umrzeć. William R. Clark, profesor immunologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, uznał początek reprodukcji drogą płciową za „ostateczną utratę niewinności”. Wiele stworzeń wciąż rozmnaża się bez seksu, i to ze znakomitym skutkiem. Mikroby nadal reprodukują się przez podział, wierzba wyrośnie z sadzonki, dmuchawiec wytwarza nasiona-klony, mszyca bez kontaktów z samcem wydaje na świat dziewice, już nabrzmiałe nowymi dziewicami. Dzieworództwo występuje wśród 30 gatunków jaszczurek, udało się wyhodować z jaj nawet „niepokalanie poczęte” indyczki. Na całym świecie aseksualnie rozmnaża się ponad 300 gatunków. Jednym z najbardziej osobliwych stworzeń są wrotki bdelloidalne, żyjące w każdym zbiorniku wody od kałuż po gorące źródła. Wyglądają jak żywe przecinki napędzane małym kołem wodnym. Gdy woda wyschnie lub zamarznie, tworzą baryłkowate przetrwalniki, które można zamrozić do minus 272 stopni, a i tak nie umrą. Wiatr roznosi je między Europą a Ameryką. Rozmrożone baryłeczki w wodzie o odpowiedniej temperaturze znów zmieniają się we wrotki, żwawo wcinają bakterie i przystępują do reprodukcji. Wrotki bdelloidalne porzuciły seksualną reprodukcję może nawet 80 mln lat temu i są prawdopodobnie jedynym przypadkiem zwierzęcia pozbawionego wszelkich zachowań płciowych. Bdelloidy, mistrzowie świata w celibacie, są żywym zaprzeczeniem podawanej w podręcznikach biologii mądrości, że bez płci ewolucja nie dochodzi do skutku, a gatunki nie przystosowują się do zmian. Niektórzy naukowcy uznali istnienie tych stworzeń za niewytłumaczalny skandal.
A więc jednak można przetrwać, i to bez skomplikowanych zalotów, prężenia przed wybranką muskułów, budowy skomplikowanych domków (jak to robią ptaki altanniki na Nowej Gwinei) czy znoszenia samicy prezentów.
Biologowie zastanawiają się, dlaczego wrotki bdelloidalne i podobne bezpłciowe stworzenia nie zdominowały planety. Z symulacji komputerowych wynika, że ślimaki „bezpłciowe” w konkurencji ze ślimakami „płciowymi” mają wszelkie szanse na zwycięstwo. Teoretycznie rzecz biorąc, ślimaki „seksualne” powinny zniknąć z powierzchni ziemi, ustępując pola swym „aseksualnym” krewniakom. Tak jednak się nie stało. Dlaczego?
Obecnie powstanie płciowości badacze wyjaśniają najczęściej tzw. hipotezą Czerwonej Królowej (Red Queen). Red Queen to postać ze sławnej książki dla dzieci „Co Alicja odkryła po drugiej stronie lustra” Lewisa Carolla. Kiedy dziewczynka dziwi się, dlaczego nie posuwa się naprzód, aczkolwiek mknie co sił w nogach, Czerwona Królowa wyjaśnia: „Tutaj musisz biec najszybciej, jak umiesz, jeśli w ogóle chcesz zostać w tym samym miejscu”.
Znaczy to, iż istoty żywe muszą się zmieniać, jeśli w ogóle chcą przeżyć. Ten, kto stoi w miejscu, skazany jest na zagładę. Wszystkie stworzenia atakowane są przez niezliczone roje pasożytów – bakterie, grzyby, wirusy, zarodźce, robaki. Ludzki plemnik prawdopodobnie dlatego ma tak niewielkie rozmiary, aby nie mógł zagnieździć się w nim wirus. Przez miliony lat toczy się intensywny wyścig zbrojeń między parazytami a roślinami i zwierzętami, które przed nimi się bronią. Pasożyty są mniejsze od gospodarzy, a więc zmieniają się szybciej. Atakowane organizmy budują wciąż nowe genetyczne kłódki, aby powstrzymać ataki intruzów. Pasożyty nie pozostają w tyle – nieustannie tworzą wciąż nowe genetyczne klucze do kłódek. W tym wyścigu zbrojeń gospodarze są zawsze przed pasożytami najwyżej o krok. Rozmnażanie płciowe zapewnia mieszanie genów, a więc większą różnorodność osobników. Jeśli pasożyty trafią we wrażliwe miejsce monokultury genetycznie jednolitych stworzeń reprodukujących się bez seksu, mogą unicestwić całą populację. Istoty żyjące w celibacie zazwyczaj trwają na planecie krócej niż te „seksowne” (zazwyczaj od 12 do 40 mln lat, wrotki należą do wyjątków). Także stworzeniom reprodukującym się płciowo zagrażają epidemie, ale nawet najgroźniejsi wrogowie, AIDS, dżuma, Ebola, nigdy nie zniszczą ludzkości. Zawsze przetrwa pewna grupa osobników, która na skutek loterii genowej zyskała odporność na najbardziej perfidne zarazki.
Seksualność powstała więc jako najlepszy sposób obrony przed pasożytami, a także przed szkodliwymi mutacjami. Naukowcy stwierdzili również, że seks czyni zdrowym, chroni aparat genetyczny i umożliwia wykreowanie optymalnego potomstwa.
Płciowość okazała się najwydajniejszym sposobem reprodukcji w dziejach życia, a przy tym potężną siłą, która doskonali organizmy, aż do najdrobniejszego szczegółu. „Przymus znalezienia i uwiedzenia partnera jest jednym z najpotężniejszych motorów ewolucji”, twierdzi biolog Olivia Judson z Imperial College w Londynie.
Gdyby nie seksualność, życie na planecie byłoby wprawdzie obfite, ale monotonne i nudne – na poziomie bakterii, mszyc czy dmuchawców. Nie powstałyby ssaki, hominidy, człowiek, cywilizacja, katedry, zamki czy opery Mozarta. Na szczęście niektóre bakterie doszły do wniosku, że lepiej jest wymieniać z partnerem geny, niż bez końca się dzielić. Być może jednokomórkowce pożerające swych pobratymców, zamiast trawić ich aparat genetyczny, postanowiły go wykorzystać dla swoich celów. Na początku seksualności był kanibalizm.

Tajemnice hermafrodytów
Teoretycznie z ewolucyjnego punktu widzenia najskuteczniejsze są hermafrodyty, czyli obojnaki, istoty mające męskie i żeńskie organy płciowe. Ale hermafrodyty stanowią 10, najwyżej 15% wszystkich stworzeń. Trudno tu mówić o sukcesie. Jak się wydaje, zmieszczenie dwóch płci w jednym ciele okazało się dla ewolucji zbyt trudnym zadaniem. Obojnaki mają budzące grozę obyczaje seksualne. Wyprodukowanie plemników jest łatwiejszym zadaniem niż produkcja komórek jajowych, toteż podczas zalotów hermafrodyty często starają się zmusić partnera do przyjęcia trudniejszej roli samicy. Pewne obojnacze ślimaki morskie toczą prawdziwy pojedynek zaopatrzonymi w kolce i haki penisami. Ugodzony taką bronią ślimak traci męski wigor i potulnie daje się zapłodnić.